Почему ось всасывания логарифмическая?

Почвенная вода охватывает диапазон от почти насыщения до тысяч кПа у точки завядания. Логарифмическая ось помещает влажное плечо и сухой хвост на один график.

Что физически означают α и n?

α задаёт масштаб входа воздуха: больше α — дренаж начинается при меньшем всасывании. n задаёт крутизну кривой и распределение пор; большие n — более резкий дренаж крупнозернистых почв.

Почему у глины θ велика даже у точки завядания?

Мелкие поры и плёнки удерживают воду при высоком всасывании, но растения извлекают её с трудом, а гидравлическая проводимость уже очень мала.

Чего нет в модели?

Нет гистерезиса между смачиванием и высыханием, осмотического потенциала, структуры почвы, предпочтительных путей, корней и слоистых профилей.

Водоудерживающая кривая почвы

Кривая ван Генухтена θ(ψ), эффективное насыщение S_e, проводимость Муалема K(θ), полевая влагоёмкость, точка завядания и доступная растениям вода.

Графики

О модели

Кривая водоудерживания связывает объёмную влажность θ с матричным всасыванием |ψ|. Форма ван Генухтена: S_e = [1 + (α|ψ|)^n]^{−m}, m = 1 − 1/n и θ = θ_r + S_e(θ_s − θ_r). Здесь θ_r — остаточная вода, θ_s — насыщенная влажность, α — масштаб входа воздуха, n — ширина распределения пор. Ненасыщенная гидравлическая проводимость по Муалему: K = K_s S_e^{1/2}[1 − (1 − S_e^{1/m})^m]² — при высыхании K падает на порядки быстрее, чем θ. На графике отмечены полевая влагоёмкость (около 33 кПа), точка завядания (около 1500 кПа) и доступная растениям вода θ_FC − θ_WP. Заготовки песка, суглинка и глины показывают разницу между быстрым дренажом крупнопористой почвы и удержанием воды в мелких порах. Гистерезиса смачивания и высыхания нет.

Для кого: Почвоведение, гидрология и агрономия: ненасыщенная зона, кривая водоудерживания.

Ключевые понятия

кривая водоудерживания
ван Генухтен
матричное всасывание
эффективное насыщение
проводимость Муалема
полевая влагоёмкость
точка завядания
доступная растениям вода

Как это работает

Ван Генухтен: S_e = [1+(α|ψ|)^n]^{−m}, m = 1−1/n, затем θ = θ_r + S_e(θ_s−θ_r). Проводимость Муалема K(S_e) падает при высыхании гораздо быстрее влажности. Отмечены полевая влагоёмкость (~33 кПа), точка завядания (~1500 кПа) и доступная вода θ_FC − θ_WP. Заготовки песок / суглинок / глина меняют форму кривой.

Основные формулы

S_e = [1 + (α|ψ|)^n]^{-m}, m = 1 − 1/n

θ = θ_r + S_e(θ_s−θ_r), K(S_e)=K_s S_e^{1/2}[1−(1−S_e^{1/m})^m]^2

Часто задаваемые вопросы

Почему ось всасывания логарифмическая?: Почвенная вода охватывает диапазон от почти насыщения до тысяч кПа у точки завядания. Логарифмическая ось помещает влажное плечо и сухой хвост на один график.
Что физически означают α и n?: α задаёт масштаб входа воздуха: больше α — дренаж начинается при меньшем всасывании. n задаёт крутизну кривой и распределение пор; большие n — более резкий дренаж крупнозернистых почв.
Почему у глины θ велика даже у точки завядания?: Мелкие поры и плёнки удерживают воду при высоком всасывании, но растения извлекают её с трудом, а гидравлическая проводимость уже очень мала.
Чего нет в модели?: Нет гистерезиса между смачиванием и высыханием, осмотического потенциала, структуры почвы, предпочтительных путей, корней и слоистых профилей.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 50 в «Биофизика, жидкости и геонауки».

Вся категория →

НовоеШкольные

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Запустить симулятор

Насыщение Hb по уравнению Хилла от pO₂ со сдвигами эффективного P50 от pH, CO₂ и температуры; артериальная и венозная точки, эффект Бора и содержание O₂.

НовоеШкольные